A CASCATA DOS FOSFOINOSITÍDEOS

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Quim. Nova, Vol. 26, No. 1, 105-111, 2003
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*e-mail: mvieira@quimica.ufjf.br
A CASCATA DOS FOSFOINOSITÍDEOS
Mauro Vieira de Almeida*, Adilson David da Silva, Marcus Vinícius Nora de Souza e Aloísio Antônio Alves Benício
Departamento de Química, ICE, Universidade Federal de Juiz de Fora, Campus Martelo, 36038-330 Juiz de Fora - MG
Recebido em 30/1/02; aceito em 24/6/02
THE PHOSPHOINOSITIDE CASCATE. Inositol is a polyalcohol required for the proper formation of cell membranes. In the
body, its plays an important role in the transmission of nerve impulses, its also helps in the transporting of fats within the body.
In mammals, inositol exists as phosphorylated derivatives, various phosphoinositides, and in its free form. Agonist stimulated
hydrolysis of phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate [PI(4,5)P
2
] is the first step in the transmembrane signalling mechanism when
cells respond to external stimuli. Under control of activated phospholipase C (PLC) via G-protein, two second messengers D-
myo-inositol 1,4,5-triphosphate [Ins(1,4,5)P
3
] and diacylglycerol are released into the cell. From Ins(1,4,5)P
3
, enzymatic process
under phosphatases or kinases control affords subsequent inositol phosphate metabolites. During the last decade the synthesis of
modified inositol phosphate derivatives has been strongly investigated. This paper reviews principal aspects about synthesis and
biological functions of these biomolecules.
Keywords: second messengers; phosphoinositides; inositol phosphate.
INTRODUÇÃO À QUÍMICA DOS INOSITÓIS
O inositol é um poliálcool cíclico contendo um anel de seis áto-
mos de carbono e seis grupos OH (cicloexanopoliol), sendo um im-
portante constituinte celular, estando envolvido em diferentes pro-
cessos bioquímicos. Em mamíferos o inositol existe principalmente
sob a forma de derivados fosforilados, os quais participam da comu-
nicação celular.
Nomenclatura dos inositóis
Os inositóis podem ser arranjados em nove estereoisômeros: scilo,
mio, neo, epi, D e L quiro, cis, muco e allo (Figura 1).
Entre os isômeros mostrados na Figura 1, o mio-inositol é o mais
abundante na natureza, sendo produzido a partir da glicose. De acor-
do com a nomenclatura oficial, o único grupo hidroxila axial do mio-
inositol (I) ocupa a posição C-2 na estrutura (Figura 2). A fosforilação
em O-1 do mio-inositol leva ao 1L-mio-inositol 1-fosfato (II), no
entanto, a fosforilação na posição O-3, altera a numeração dos áto-
mos de carbono, invertendo C-1 com C-3, levando ao 1D-mio-inositol
1-fosfato (III).
O mio-inositol é um composto meso, visto que apresenta um
plano de simetria passando pelos átomos C-2 e C-5 (Figura 2). Toda
mono-substituição nas posições 1, 3, 4 ou 6 gera, portanto, um
racemato.
O símbolo Ins
O símbolo Ins é utilizado para o mio-inositol com configuração
1D. Caso seja de configuração L, esta deve ser previamente mencio-
nada. A terminação P
x
, em itálico, indica o número de fosforilações
presentes no inositol.
Figura 1. Estereoisômeros do inositol
Figura 2. Nomenclatura e plano de simetria do mio-inositol
106 Quim. NovaAlmeida et al.
Exemplo:
 Ins (1,4,5)P
3 
(1D-mio-inositol 1,4,5-trifosfato)
 Ins (1,3,4,5)P
4
 (1D-mio-inositol 1,3,4,5-tetraquisfosfato)
 Ins (3,4)P
2 
(1D-mio-inositol 3,4-difosfato)
A CASCATA DE FOSFOINOSITÍDEOS
As comunicações nos organismos superiores são necessárias para
o controle do desenvolvimento das células, de suas organizações em
tecidos e órgãos, de seus crescimentos e de suas multiplicações, ne-
cessárias também à coordenação de suas atividades. Em um sistema
de comunicação (Figura 3), um primeiro sinal chamado “primeiro-
mensageiro”1 (hormônio, fator de crescimento, etc.) é secretado e
circula no meio extracelular. O primeiro mensageiro ( ) é captado
na superfície da célula por receptores (R) que lhe são específicos. A
ocupação dos receptores, inseridos na membrana celular, dá início a
eventos complexos na membrana plasmática e no interior da célula.
Um tipo de receptor que apresenta grande importância utiliza
uma classe de proteínas chamadas proteínas G. Estas estão ligadas
às guaninas sendo acopladas aos canais iônicos, ou a outras enzimas,
controlando a liberação de novos mensageiros intracelulares2. Estas
moléculas biológicas conhecidas com o nome de “segundo-mensa-
geiros” (mensageiros secundários) constituem a última ligação da
cadeia de comunicação intracelular antes da resposta fisiológica sendo
ponto de grande interesse para a compreensão dos mecanismos de
transdução do sinal (Figura 3).
Em 1975, Michell3 propôs uma nova via de transdução de sinal,
a qual foi demonstrada por Berridge e colaboradores4 em 1983. Po-
rém, somente nos últimos anos surgiu uma idéia compatível com o
desempenho fisiológico da cascata de fosfoinositídeos5,6.
A partir de uma estimulação induzida por um agonista, ao nível
do receptor na membrana, uma proteína G ativa a fosfolipase C (PLC),
a qual catalisa a hidrólise da ligação fosfodiéster do PI(4,5)P
2
, libe-
rando no meio intracelular dois novos segundos mensageiros: o mio-
inositol 1,4,5-trifosfato [Ins(1,4,5)P
3
] e o sn-1,2-diacilglicerol (Fi-
gura 4). Este evento dispara uma série de reações seqüenciais deno-
minada cascata de fosfoinositídeos (Figura 5).
O controle da hidrólise do PI(4,5)P
2
 é agora reconhecido por ser
um dos mecanismos fundamentais na comunicação intercelular. Um
grande número de neurotransmissores, hormônios, etc. utilizam este
mecanismo de transdução/amplificação para provocar as respostas
celulares.
O Ins(1,4,5)P
3
, hidrossolúvel, liga-se a um receptor intracelular
específico e mobiliza o Ca2+ presente no retículo endoplasmático de
um grande número de sistemas celulares diferentes. Existe um certo
número de substâncias que podem bloquear estes receptores e o mais
poderoso já identificado é a heparina7. O Ins(1,4,5)P
3
 é responsável
pela regulagem de numerosos processos celulares, como a secreção,
o metabolismo, a contração e a proliferação.
O sn-1,2-diacilglicerol fica na membrana plasmática e age ati-
vando a proteína quinase C (PKC). Esta enzima estimula a
fosforilação de numerosas proteínas intracelulares8,9.
Metabolismo do Ins(1,4,5)P
3
A mobilização do Ca2+ pelo Ins(1,4,5)P
3
 pode ser interrompida
por duas vias metabólicas diferentes (Figura 5). Na primeira a 5-
fosfatase corta o grupo fosfato em C-5 para conduzir ao mio-inositol
1,4-difosfato [Ins(1,4)P
2
]. Duas outras desfosforilações sucessivas
conduzem, via o mio-inositol 4-fosfato [Ins(4)P], ao mio-inositol
que, por fosforilações sucessivas, é de novo transformado em
PI(4,5)P
2
.
A segunda alternativa de metabolismo é a fosforilação do
Ins(1,4,5)P
3
 em mio-inositol 1,3,4,5-tetrafosfato [Ins(1,3,4,5)P
4
] pela
inositol 3-quinase (Figura 5). Este último é rapidamente
desfosforilado pela 5-fosfatase em mio-inositol 1,3,4-trifosfato
[Ins(1,3,4)P
3
], depois em mio-inositol 1,3 ou 3,4-difosfato e, final-
mente, em mio-inositol, via diferentes monofosfatos. O Ins(1,3,4,5)P
4
pode ligar-se fracamente ao sítio de ligação do Ins(1,4,5)P
3
, mas
Figura 5. Cascata de fosfoinositídeos
Figura 3. Mecanismo de transdução celular
Figura 4. Hidrólise da ligação do PI(4,5)P
2
107A Cascata dos FosfoinositídeosVol. 26, No. 1
pode ter ação na mobilização do Ca2+ extracelular através da mem-
brana, quando em presença do Ins(1,4,5)P
3
.
O Ins(1,3,4)P
3
10 não estimula a captura do Ca2+. Em 1987, Balla
e colaboradores11 mostraram a existência de uma quinase que fosforila
este trifosfato em mio-inositol 1,3,4,6-tetrafosfato [Ins(1,3,4,6)P
4
],
depois em mio-inositol 1,3,4,5,6-pentafosfato [Ins(1,3,4,5,6)P
5
]. A
existência deste último e do inositol hexafosfato (ácido fítico) foi
provada em diferentes tecidos de mamíferos12.
Discussão sobre a cascata de fosfoinositídeos
Apesar de numerosos estudos realizados sobre o papel do
Ins(1,4,5)P
3
 e do sn-1,2-diacilglicerol como segundo-mensageiros
no modo de transdução utilizado na cascata dos fosfoinositídeos,
nenhum mecanismode ação ou uma relação estrutura-atividade pode
ser proposto sem ambigüidade.
Sabe-se que o Ins(1,4,5)P
3
 é um mediador na liberação do Ca2+
intracelular, do retículo endoplasmático (RE) para o citoplasma. Ele
ativa um receptor situado na membrana externa do RE e ligado a um
canal de cálcio. Esta ativação provoca a abertura deste último e, as-
sim, a liberação do Ca2+ no citoplasma.
Sabemos também que a capacidade dos inositóis fosfatos de pro-
vocar a liberação do cálcio depende do número e da posição destes
grupos fosfatos na molécula. A presença de grupo fosfato na posição
C-1 é indispensável para fazer a ligação com o receptor. Estudos
feitos sobre a relação estrutura-atividade indicam que a presença de
grupos fosfatos vicinais nas posições 4 e 5 do mio-inositol é essenci-
al para a liberação do Ca2+, como havia previsto Irvine em 198413.
Tem-se igualmente evidenciado que a posição 2 no mio-inositol
(hidroxila em axial) tem um papel particular, pois esta posição é
importante para o reconhecimento dos inositóis fosfatos por diferen-
tes enzimas14.
A descoberta recente do fosfatidilinositol 3-fosfato e de um
fosfatidilinositol 3,4,5-trifosfato indica que existem outros
fosfoinositídeos ainda desconhecidos.
Não se sabe qual é a importância fisiológica da transformação
do Ins(1,4,5)P
3
 em diversos compostos fosforilados. Não se sabe se
estes compostos têm uma atividade biológica própria ou se são so-
mente metabólitos intermediários.
O mio-inositol 1,2,6-trifosfato Ins(1,2,6)P
3
 é um produto obtido
pela degradação enzimática do ácido fítico (mio-inositol 1,2,3,4,5,6-
hexafosfato)15. Este trifosfato mostrou efeitos farmacológicos im-
portantes em muitas patologias, como por exemplo nas complica-
ções diabéticas secundárias, nas doenças cardiovasculares e nas in-
flamações crônicas tais como artrite15.
PRINCIPAIS METODOLOGIAS DE SÍNTESE DOS
METABÓLITOS (E DE SEUS ANÁLOGOS) DA CASCATA
DE FOSFOINOSITÍDEOS.
Principais materiais de partida
O mio-inositol, acessível e barato, é o material de partida mais
utilizado para a síntese de inositóis. Entretanto, muitas outras subs-
tâncias têm sido utilizadas, em particular os inositóis quirais naturais
isolados a partir de plantas D-pinitol, L-quebrachitol e o ácido (-)-
quínico e os arenos que, por oxidação microbiana pela Pseudomonas
putida, conduzem aos 1,2-diidroxicicloexano-3,5-dieno (Figura 6).
Outro material de partida muito utilizado por Gero e colaborado-
res16-28 para a síntese de desoxi-inositóis fosfatos são os monos-
sacarídeos, principalmente D-galactose e D-glicose, conforme
exemplificado no Esquema 1 onde a rota sintética utiliza como eta-
pa-chave o rearranjo de Ferrier. Este rearranjo consiste na conversão
de um 6-desoxi-5-hexeno-piranosídeo em cicloexanonas quirais pela
reação com sais de mercúrio(II)26,29-31, permitindo a transformação
de um monossacarídeo em uma cicloexanona poliidroxilada, que pode
ser reduzida à um cicloexanopoliol (Esquema 2). Devido à impor-
tância desta reação, Machado e colaboradores26 estudaram de forma
detalhada seu mecanismo, utilizando-se de diversos hexeno-
piranosídeos e verificando a relação entre a conformação do
monossacarídeo de partida e a estereoquímica do produto obtido (alfa
ou beta). Segundo estes autores, a explicação estereoeletrônica en-
volve inicialmente a adição do mercúrio à ligação olefínica forne-
cendo um intermediário que é hidrolisado gerando 1. A formação
deste é seguida pela abertura do anel piranosídico com concomitante
perda de metanol fornecendo o ceto-aldeído intermediário 2 que,
por sua vez, pode gerar por tautomerismo dois intermediários enólicos
3 e 4. O intermediário 3 ciclizará, de maneira análoga a uma
condensação aldólica intramolecular, para formação do isômero beta,
enquanto o intermediário 4 conduzirá ao isômero alfa, este último
normalmente obtido majoritariamente.
A utilização do mio-inositol como material de partida cria um
problema ligado a sua geometria, pois este inositol é um composto
Esquema 1. Síntese do 6-desoxi Ins(1,4,5)P
3
 a partir da D-galactose via
rearranjo de Ferrier
Figura 6. Precursores de mio-inositois fosfatos quirais sintéticos
108 Quim. NovaAlmeida et al.
meso, visto que apresenta um plano de simetria passando pelos áto-
mos C-2 e C-5, conforme discutido anteriormente (ver Figura 2).
A síntese dos diferentes inositóis fosfatos compreende quatro
etapas principais:
• a resolução dos inositóis racêmicos;
• a obtenção de inositóis convenientemente protegidos (regiosseleti-
vidade nas reações);
• a fosforilação eficaz dos grupos OH, evitando a formação de
fosfatos cíclicos ou a migração dos grupamentos fosfatos;
• a desproteção dos fosfatos e das hidroxilas em condições suaves
para facilitar o isolamento e a purificação dos produtos, evitan-
do assim a formação de compostos secundários indesejáveis.
RESOLUÇÃO DOS RACEMATOS
Para a resolução dos derivados racêmicos do mio-inositol, um
dos métodos é a transformação destes em ésteres diastereoisoméricos,
seguida da separação por cromatografia ou cristalização seletiva de
um dos diastereoisômeros. Os três ésteres mais utilizados são: os
mentóxi acetatos32, os canfonatos33 e os ortoésteres de D-manose ou
D-glicose34 (Figura 7).
Um outro método35 utiliza como auxiliar quiral a D-cânfora, e
leva à obtenção, por resolução cinética, de 65-70% do derivado
cristalino 2,3-O-cetálico D-mio-inositol. Este diastereoisômero é
obtido por simples filtração da mistura reacional (Esquema 3).
Grupos protetores e métodos de fosforilação
Os grupos protetores mais usados para as hidroxilas são os gru-
pos benzilas, benzoílas, cetais (cicloexilidenos e isopropilidenos),
alilas, ortoformatos, sililas, acetatos, metoximetilas, p-metoxibenzilas
e pivaloílas. Os grupos fosfatos são geralmente protegidos sob for-
ma de benzila, fenila ou cianoetila.
Diversos métodos de fosforilações são descritos e a escolha de-
pende dos grupos protetores que existem no material de partida e do
composto que se deseja obter. Um método muito utilizado e que
assegura uma fosforilação eficaz tem como intermediário um
fosforamidito P(III), seguido de oxidação in situ a fósforo (V) (Es-
quema 4). As condições requeridas para este método são suaves e
permitem a obtenção de diferentes análogos ao nível dos grupos
fosfato, como por exemplo os fosforotioatos.
Uma segunda alternativa implica na reação do ânion alcóxido,
gerado pela ação do n-butil lítio, com o tetrabenzilpirofosfato (Esque-
ma 4). Em certos casos, a fosforilação por este método não assegura
um bom rendimento e as condições básicas podem ser inconvenientes.
O PCl
3
 pode também ser utilizado para a fosforilação de um OH
isolado, sobretudo se este grupo se situa na posição C-2, mas a for-
mação de fosfatos cíclicos e outros derivados não desejados impede
a utilização deste reativo para fosforilação de hidroxilas vicinais.
Um outro método utiliza o cloreto do ácido di-n-alquil fosfórico,
porém o resultado depende muito da posição da hidroxila a ser
fosforilada (Esquema 4).
Nas duas primeiras opções de métodos de fosforilação, a presen-
ça de ésteres benzílicos sobre os fosfatos impede sua migração e
permite a desproteção dos fosfatos livres em condições muito suaves
(hidrogenólise). O produto é obtido diretamente após filtração e eva-
poração a seco.
EXEMPLOS DE SÍNTESE DOS METABÓLITOS (E DE SEUS
ANÁLOGOS) DA CASCATA DE FOSFOINOSITÍDEOS
Discutiremos, a seguir, exemplos de métodos de preparação do
Ins(1,4,5)P
3
 e de alguns de seus análogos, utilizando diferentes ma-
teriais de partida, grupos protetores e métodos de fosforilação.
Esquema 2. Mecanismo do rearranjo de Ferrier
Figura 7.
Esquema 4. Métodos de fosforilação envolvendo o fosforamidito, pirofosfato
ou o cloreto do ácido di-n-alquil fosfórico
Esquema 3. Resolução cinética do mio-inositol
109A Cascata dos FosfoinositídeosVol. 26, No. 1
Uma síntese versátil e enantioespecífica do Ins(1,4,5)P
3
 em 15
etapas (rendimento global 6,2%) a partir do ácido (-)-quínico co-
mercial foi realizada porFalck e Yadagiri36 (Esquema 5).
O ácido (-)-quínico 5 foi inicialmente convertido no éster 6 em 4
etapas de acordo com procedimento descrito previamente na litera-
tura36. A proteção da hidroxila com o grupo trimetilsilil etoximetila
(SEM), seguida da redução da função éster com hidreto de
diisobutilalumínio (DIBAL-H) e selenilação do álcool resultante for-
neceu o produto 7. Rearranjo do selenóxido alílico 7 e posterior
benzilação gerou o composto 8. A transformação de 8 no enol sililado
9 foi realizada por ozonólise e posterior tratamento com excesso de
triflato de tert-butildimetilsilila. A hidroboração de 9 a partir da face
β, menos impedida, seguida por oxidação alcalina com peróxido de
hidrogênio e posterior desililação levou ao triol 10. Fosforilação de
10 usando pirofosfato de tetrabenzila em presença de hidreto de po-
tássio e posterior remoção dos grupos protetores conduziu ao com-
posto desejado Ins(1,4,5)P
3
 11.
Kozikowski e colaboradores37 realizaram a síntese do Ins(1,4,5)P
3
20, modificado na posição C-3, em 16 etapas (rendimento global
4,8%) utilizando como composto de partida o L-quebrachitol 12
(Esquema 6). O L-quebrachitol, um material de partida quiral e bas-
tante versátil, pode ser facilmente obtido a partir do extrato aquoso
do látex de seringueiras (Hevea brasiliensis). A etapa-chave desta
síntese é a introdução do grupo trifluormetila através da oxidação do
grupo hidroxila de 13, segundo as condições de Swern, e posterior
tratamento com trifluormetil trimetilsilano em presença de fluoreto
de tetrabutilamônio.
Ley e colaboradores38 realizaram a síntese de diferentes análo-
gos do Ins(1,4,5)P
3
 a partir do benzeno, via oxidação microbiana
pela Pseudomonas putida (Esquema 7).
O 1,2-diol 22 foi convertido no 6-desoxi-6-metil Ins(1,4,5)P
3 
26
em 8 etapas, com um rendimento global de 18%. O 1,2-diol
cicloexadieno 22 foi inicialmente convertido, em 4 etapas, no
acetonídeo 23. A abertura nucleofílica do epóxido usando o reagente
organocúprico Me
2
Cu(CN)Li
2
 forneceu o álcool 24, que por
hidrogenólise e posterior reação de fosforilação com o n-butil lítio/
tetrabenzilpirofosfato forneceu o derivado trifosfato 25. Total
desproteção, segundo o procedimento de Meek (TMSBr), conduziu
ao produto desejado 26.
Spiers e colaboradores39 sintetizaram, a partir do mio-inositol, o
Ins(1,2,3)P
3
, o qual apresentou uma alta afinidade na complexação
com íons Fe+3, apresentando também propriedades antioxidantes
(Esquema 8).
O diacetonídeo 28, preparado pela reação do mio-inositol com o
1,1-dietoxicicloexano, foi convertido no Ins(1,2,3)P
3 
em 7 etapas,
com um rendimento global de 9,2%. A conversão de 28 em 29 foi
realizada por remoção seletiva do anel trans-cicloexilideno. O tetrol
29 foi regiosseletivamente sililado na posição 1, seguido de
benzoilação fornecendo o composto tribenzoilado 30. Remoção dos
grupos cis-cicloexilideno e silila, pela ação do ácido trifluoracético
aquoso, conduziu ao intermediário 31. O 1,2,3-triol 31 foi fosforilado
pelo método do fosforamidito (N,N’-diisopropilfosforamidito de
dibenzila/m-CPBA) fornecendo 32, que foi totalmente desprotegido,
conduzindo ao composto final Ins(1,2,3)P
3
 33.
Gero e colaboradores sintetizaram diferentes análogos dos
inositóis fosfatos a partir do intermediário D-6-desoxi-mio-inositol
Esquema 7. Síntese de análogos do Ins(1,4,5)P
3
 a partir do benzeno
Esquema 6. Síntese do Ins(1,4,5)P
3
 a partir do L-quebrachitol
Esquema 5. Síntese do Ins(1,4,5)P
3
 a partir do ácido (-)-quínico
110 Quim. NovaAlmeida et al.
convenientemente protegido 3416-28. Como exemplo citaremos a sín-
tese do D-2,6-didesoxi-2,2-difluor-Ins(1,4,5)P
3 
42 (rendimento glo-
bal 22,4%, Esquema 9)19,21,25.
O material de partida, opticamente ativo, diol 34, foi sintetizado
a partir da D-galactose conforme descrito no Esquema 1. O compos-
to 34 foi benzilado fornecendo o intermediário tribenzilado 35.
Hidrólise ácida do grupo cicloexilideno seguida de benzoilação
regiosseletiva forneceu o derivado 37. Este, por sua vez, foi oxidado
pela reação com TPAP/NMO gerando a inosose 38, que foi tratada
com DAST levando à formação do derivado 2,2-difluorado 39.
Hidrogenólise do grupamento benzila seguida da fosforilação pelo
método do fosforamidito e, finalmente, corte do grupo benzoíla em
condições básicas, forneceu o composto final desejado 42.
ATIVIDADES BIOLÓGICAS
Dentre os análogos mais pesquisados, os do mio-inositol 1,4,5-
trifosfato constituem o objetivo principal dos pesquisadores. Em 1987,
Potter e Gigg40 sintetizaram o mio-inositol 1,4,5-tritiofosfato. Este
análogo fosforotioato é um agonista do Ins(1,4,5)P
3
 pela mobilização
do Ca2+ intracelular em uma grande variedade de sistemas41-43. Este
derivado é resistente à desfosforilação catalisada pela 5-fosfatase44,45,
sendo o mais poderoso inibidor já descrito desta enzima46. Outros
derivados halogenados e os mono e ditiofosfatos foram sintetizados
com o objetivo de melhorar a interação com as enzimas da cascata,
mas eles não trouxeram vantagens suplementares.
Muitos outros análogos do Ins(1,4,5)P
3
 e certos metabólitos da
cascata de fosfoinositídeos foram sintetizados. Como exemplo po-
demos citar os derivados halogenados, os mono-, di- e tri-desoxi
mio-inositol fosfatos. Os únicos que apresentam atividade conside-
rável de agonista são os análogos do Ins(1,4,5)P
3
 modificados nas
posições 2 e 3 (desoxi e desoxifluorados) e o análogo 3,5,6-tridesoxi
do mio-inositol 1-monofosfato, que foi identificado como um pode-
roso inibidor da inositol monofosfatase47.
Estudos têm demonstrado que o mio-inositol, o isômero mais
abundante no cérebro, e os inositóis fosfatos podem representar uma
via para o tratamento das doenças Maníaco-Depressivas, de Alzheimer
e Síndrome de Down48-50. Além disso, os análogos de D-3-desoxi-
mio-inositóis são inibidores do crescimento de células v-sis-trans-
formada NIH 3T3. Os compostos mais ativos são D-3-desoxi-3-clo-
ro-mio-inositol, D-3-desoxi-3-azido-mio-inositol e D-3-desoxi-3-
flúor-mio-inositol51,52. O 5-desoxi e o 5-desoxi-5-flúor-D-mio-
inositol53 associam-se, respectivamente, 4 e 5 vezes mais facilmente
à PI-sintetase que o mio-inositol natural, mas não são transformados
pela PI-sintetase no fosfatidilinositol correspondente.
O maior problema encontrado na avaliação biológica destas subs-
tâncias é sua dificuldade de penetração através da membrana celular.
Parece que este problema é devido à presença de cargas negativas
nos grupos fosfatos destas moléculas. Muitos esforços têm sido fei-
tos no sentido de solucionar este problema, como por exemplo a
síntese dos “isósteres” mio-inositol 1,4,5-trisulfatos e 1,4,5-trissulfo-
namidas54 ou a proteção dos grupos hidroxila por grupos butiril e
-CH
2
CH(CH
3
)-(m-O
2
N-C
6
H
4
)55. Infelizmente estes produtos não apre-
sentaram os resultados esperados. Gero e colaboradores16,27,28 des-
creveram a síntese de diferentes inositóis contendo grupos di-butil,
di-pentil ou di-hexil fosfatos. Estes derivados apresentaram-se mais
ativos devido à sua melhor penetração na célula.
Os conhecimentos sobre o sistema de fosfoinositídeos continu-
am a progredir rapidamente mas muitos fatores ainda permanecem
obscuros, como por exemplo a importância fisiológica da transfor-
mação do Ins(1,4,5)P
3
 em diversos compostos fosforilados e a fun-
ção destes metabólitos intermediários. Poucos análogos dos inositóis
polifosforilados sintetizados têm apresentado efeito significativo na
cascata dos fosfoinositídeos. Os inositóis polifosforilados são biolo-
gicamente importantes mas pouco disponíveis na natureza. Portan-
to, suas sínteses continuam sendo de fundamental importância para
que se possa conhecer melhor a cascata dos fosfoinositídeos e, tal-
vez, possibilitar a descoberta de alguma droga a partir destes conhe-
cimentos. Nos últimos dois anos, inúmeros artigos podem ser en-
contrados na literatura envolvendo a síntese56 e/ou os estudos bioló-
gicos, bioquímicos, farmacológicos, imunológicos, etc. dos inositóis
fosfatos,evidenciando que a pesquisa científica nesta área continua
sendo promissora e de grande relevância.
AGRADECIMENTOS
Os autores M.V. de Almeida e M. V. N. de Souza agradecem ao
CNPq e à FAPEMIG por bolsas concedidas.Esquema 9. Síntese de inositois fosfatos difluorados
Esquema 8. Síntese do Ins(1,2,3)P
3
 a partir do mio-inositol
111A Cascata dos FosfoinositídeosVol. 26, No. 1
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